2022年高考物理一輪復習方案 第32講 交變電流的產生及描述（含解析）

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1、 2022年高考物理一輪復習方案 第32講 交變電流的產生及描述（含解析） 1．xx·佛山二模(雙選)如圖K32－1所示，線圈在磁場中勻速轉動產生交變電流，以下相關說法中正確的是(　　) 甲　　　　　　乙　　　　　　丙　　　　　　丁 圖K32－1 A．線圈在甲、丙圖所示位置時，磁通量變化率最大 B．線圈在乙、丁圖所示位置時，產生的電流最大 C．線圈平面經過甲、丙圖所示位置時，電流的方向都要改變一次 D．線圈每轉動一周，電流方向改變一次 2．xx·泉州模擬如圖K32－2所示，面積均為S的線圈均繞其對稱軸或中心軸在磁感應強度為B的勻強磁場中以角速度ω勻速轉

2、動，能產生正弦交變電動勢e＝BSωsinωt的是(　　) A　　　　　　　　B C　　　　　　　　D 圖K32－2 3．xx·廣東調研如圖K32－3所示，圖線a是線圈在勻強磁場中勻速轉動時所產生正弦交流電的圖象，當調整線圈轉速后，所產生正弦交流電的圖象如圖線b所示，關于這兩個正弦交流電，下列說法不正確的是(　　) 圖K32－3 A．在圖中t＝0時刻穿過線圈的磁通量均為零 B．線圈先后兩次轉速之比為3∶2 C．交流電a的瞬時值為u＝10sin5πt V D．交流電b的最大值為V 4．xx·東莞調研(雙選)理想變壓器原、副線圈匝數比n1∶n2＝11∶5.原線圈與

3、正弦交變電源連接，輸入電壓u如圖K32－4所示．副線圈僅接入一個10 Ω的電阻，下列說法正確的是(　　) 圖K32－4 A．原線圈的輸入電壓與副線圈的輸出電壓之比為5∶11 B．原線圈的輸入電流與副線圈的輸出電流之比為5∶11 C．該交流電的周期為3×10－2 s D．流過電阻的電流是10 A 5. xx·貴陽質檢如圖K32－5所示，一矩形閉合線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的轉軸OO′以恒定的角速度ω轉動，從線圈平面與磁場方向平行的位置開始計時，則在t＝時刻(　　) 圖K32－5 A．線圈中的感應電動勢最小 B．線圈中的感應電流最大 C．穿過線圈的磁通量最大 D

4、．穿過線圈的磁通量的變化率最小 6. xx·中山模擬如圖K32－6甲所示，電阻R的阻值為50 Ω，在a、b間加上如圖乙所示的正弦交流電，則下列說法中不正確的是(　　) 圖K32－6 A．電阻R的功率為200 W B．電流表示數為2 A C．產生該交流電的線圈在磁場中轉動的角速度為3.14 rad/s D．如果產生該交流電的線圈轉速提高一倍，則電流表的示數也增大一倍 圖K32－7 7．xx·合肥模擬在垂直紙面向里的有界勻強磁場中放置了矩形線圈abcd.線圈cd邊沿豎直方向且與磁場的右邊界重合．線圈平面與磁場方向垂直．從t＝0時刻起，線圈以恒定角速度ω＝

5、繞cd邊按如圖K32－7所示的方向轉動，規(guī)定線圈中電流沿abcda方向為正方向，則從t＝0到t＝T時間內，線圈中的電流i隨時間t變化關系圖象為圖K32－8中的(　　) 圖K32－8 8．xx·西城期末如圖K32－9所示，單匝矩形金屬線圈ABCD在勻強磁場中繞轉軸OO′勻速轉動．轉軸OO′過AD邊和BC邊的中點．若從圖示位置開始計時，穿過線圈的磁通量Φ隨時間t的變化關系可以表示為Φ＝0.1cos20πt(Wb)，時間t的單位為s.已知矩形線圈電阻為2.0 Ω.下列說法正確的是(　　) 圖K32－9 A．線圈中電流的有效值約為3.14 A B．穿過線圈的磁通量的最大值為0

6、.1 Wb C．在任意1 s時間內，線圈中電流的方向改變10次 D．在任意1 s時間內，線圈克服安培力所做的功約為9.86 J 9．xx·衡水調考(雙選)如圖K32－10所示，有一矩形線圈，面積為S，匝數為N，內阻為r，繞垂直磁感線的對稱軸OO′以角速度ω勻速轉動，從圖示位置轉90°的過程中，下列說法正確的是(　　) 圖K32－10 A．通過電阻R的電荷量Q＝ B．通過電阻R的電荷量Q＝ C．外力做功平均功率P＝ D．從圖示位置開始計時，則感應電動勢隨時間變化的規(guī)律為e＝NBSωsinωt 課時作業(yè)(三十二) 1．BC　[解析] 線圈在甲、丙圖所示位

7、置時，處于中性面，磁通量最大，磁通量的變化率為0，線圈每經過這里一次，就會改變電流方向，A錯，C對；線圈在乙、丁圖所示位置時，線圈平面與磁感線平行，磁通量為0，產生感應電動勢最大，感應電流也最大，B對；線圈每轉動一周，分別在甲圖和丙圖兩個位置各改變一次運動方向，D錯． 2．A　[解析] 根據正弦交變電流的產生條件可知，圖A可以；其余三個圖均無電流產生． 3．A　[解析] t＝0時刻線圈處于中性面位置，穿過線圈的磁通量最大，選項A錯誤；由題中圖象可知交流電a、b周期之比是2∶3，故線圈先后兩次轉速之比為3∶2，選項B正確；交流電a的瞬時值為u＝Umsinωt＝10sint V＝10sin 5

8、πt V，選項C正確；又由Um＝nBSω可知Ubm＝Uam＝×10 V＝ V，選項D正確． 4．BD　[解析] 由電壓器原、副線圈電壓與匝數成正比，電流與匝數成反比知，A錯，B對；又依圖知交流電的周期為2×10－2s，C錯；又依圖知輸入電壓的有效值為220 V，所以輸出電壓為100 V，由I2＝得，I2＝10 A，D對． 5．B　[解析] 經過時間t＝，線圈轉過的角度為π，則該時刻磁通量為零，左、右兩個邊的速度剛好與磁感線垂直，由電動勢E＝BLv得此刻穿過線圈的磁通量最小，磁通量的變化率最大，產生的感應電動勢最大，線圈中的感應電流最大，選項B正確，選項A、C、D錯誤． 6．C　[解析]

9、由圖象可知，正弦交流電的有效值U＝ V＝100 V，由P＝得P＝ W＝200 W，選項A正確；由I＝得I＝2 A，選項B正確；周期T＝0.02 s，故角速度ω＝＝314 rad/s，選項C錯誤；由ω＝2πn，Em＝BSω知：當轉速n增大一倍時，Em增大一倍，電流表示數增大一倍，選項D正確． 7．B　[解析] 在0～內，線圈在勻強磁場中勻速轉動，故產生正弦式交流電，由楞次定律知，電流方向沿adcba，在～T內，線圈中無感應電流；在T時，ab邊垂直切割磁感線，感應電流最大，且電流方向沿abcda，故只有B項正確． 8．D　[解析] 由Φ＝0.1cos20πt(Wb)可知，線圈轉動的角速度ω＝2

10、0π rad/s，穿過線圈的磁通量的最大值為Φm＝BS＝0.1 Wb，選項B錯誤；線圈中感應電動勢的瞬時表達式為e＝BSωsin20πt(V)＝2πsin20πt(V)，感應電流的瞬時表達式為i＝＝πsin20πt(A)，故線圈中電流的最大值約為3.14 A，選項A錯誤；周期T＝＝0.1 s，因為每個周期內線圈中的電流方向改變2次，所以任意1 s內，線圈中電流的方向改變20次，選項C錯誤；線圈克服安培力所做的功等于線框中消耗的電能，故在任意1 s時間內，線圈克服安培力所做的功約為W＝IRt＝×2×1 J＝9.86 J，選項D正確． 9．BC　[解析] Q＝IΔt＝N·Δt＝N＝，選項A錯誤，選項B正確；外力做功的平均功率等于電路消耗的電功率，即P＝＝·＝，選項C正確；從圖示位置開始計時，t＝0時，e＝Em＝NBSω，故感應電動勢隨時間按余弦規(guī)律變化，即e＝NBSωcosωt，選項D錯誤．